汽車空調(diào)系統(tǒng)__2

1、3.汽車蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)工作原理汽車蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)工作原理 汽車蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)工作時，制冷劑以不同的狀態(tài)（物汽車蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)工作時，制冷劑以不同的狀態(tài)（物態(tài)）在密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動，每一循環(huán)包括四個基本過程：態(tài)）在密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動，每一循環(huán)包括四個基本過程：1）蒸汽壓縮過程）蒸汽壓縮過程 當(dāng)發(fā)動機帶動壓縮機運轉(zhuǎn)時，壓縮機吸入蒸發(fā)器出口處低溫當(dāng)發(fā)動機帶動壓縮機運轉(zhuǎn)時，壓縮機吸入蒸發(fā)器出口處低溫（約（約0）低壓（約）低壓（約0.147MPa）的氣態(tài)制冷劑，將其壓縮成）的氣態(tài)制冷劑，將其壓縮成高溫（高溫（7080）、高壓（約）、高壓（約1.471MPa）的蒸汽排出壓縮機。）的蒸汽排出壓縮機。

2、2）冷凝放熱過程）冷凝放熱過程 高溫、高壓的過熱制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器，壓力和溫度高溫、高壓的過熱制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器，壓力和溫度降低。當(dāng)制冷劑的溫度降至降低。當(dāng)制冷劑的溫度降至4050時，制冷劑由氣態(tài)變?yōu)闀r，制冷劑由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，同時放出大量的熱。液態(tài)，同時放出大量的熱。3）節(jié)流膨脹過程）節(jié)流膨脹過程 液態(tài)制冷劑流到儲液干燥器后，在儲液干燥器中除去水分液態(tài)制冷劑流到儲液干燥器后，在儲液干燥器中除去水分和雜質(zhì)，由管道流入節(jié)流膨脹閥。溫度和壓力較高的液態(tài)制冷和雜質(zhì)，由管道流入節(jié)流膨脹閥。溫度和壓力較高的液態(tài)制冷劑通過膨脹閥裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀劑通過膨脹閥裝置后體積變大，壓力和

3、溫度急劇下降，以霧狀（細(xì)小液滴）排出膨脹裝置。（細(xì)小液滴）排出膨脹裝置。 膨脹閥閥口的橫截面積可作動態(tài)調(diào)節(jié)，以控制制冷量的膨脹閥閥口的橫截面積可作動態(tài)調(diào)節(jié)，以控制制冷量的流量，確保制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)。流量，確保制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)。4）蒸發(fā)吸熱過程）蒸發(fā)吸熱過程 低溫低壓的霧狀制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器后，通過蒸發(fā)器的壁面低溫低壓的霧狀制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器后，通過蒸發(fā)器的壁面吸收蒸發(fā)器周圍環(huán)境（車廂）中空氣的熱量而沸騰汽化，從而吸收蒸發(fā)器周圍環(huán)境（車廂）中空氣的熱量而沸騰汽化，從而可降低車箱內(nèi)空氣溫度?？山档蛙囅鋬?nèi)空氣溫度。 在冷卻風(fēng)機（亦稱鼓風(fēng)機）的作用下，車箱內(nèi)的冷、熱空在冷卻風(fēng)機（亦稱鼓風(fēng)機

4、）的作用下，車箱內(nèi)的冷、熱空氣加速對流，提高了空調(diào)制冷效果。在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱汽化后的氣加速對流，提高了空調(diào)制冷效果。在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱汽化后的制冷劑蒸汽再次被壓縮機吸入，然后重復(fù)上述過程。制冷劑蒸汽再次被壓縮機吸入，然后重復(fù)上述過程。 由此可知，汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)實際上是一個傳熱系統(tǒng)，通由此可知，汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)實際上是一個傳熱系統(tǒng)，通過制冷劑的物態(tài)變化和循環(huán)流動把車廂內(nèi)的熱量傳送到車外，過制冷劑的物態(tài)變化和循環(huán)流動把車廂內(nèi)的熱量傳送到車外，使車內(nèi)溫度降低。使車內(nèi)溫度降低。8.2.4汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)組成汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)組成1.壓縮機壓縮機1）壓縮機的作用與分類）壓縮機的作用與分類作為汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的

5、核心部件，壓縮機（作為汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的核心部件，壓縮機（compressor）具有兩個重要功能：壓縮機吸氣時相當(dāng)于一個真空泵，使系具有兩個重要功能：壓縮機吸氣時相當(dāng)于一個真空泵，使系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生低壓，吸入蒸發(fā)器中低溫、低壓的氣態(tài)制冷劑。統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生低壓，吸入蒸發(fā)器中低溫、低壓的氣態(tài)制冷劑。然后，在壓縮過程中將氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫、高壓狀態(tài)并然后，在壓縮過程中將氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫、高壓狀態(tài)并輸入冷凝器，維持制冷劑在制冷系統(tǒng)管路中循環(huán)流動。輸入冷凝器，維持制冷劑在制冷系統(tǒng)管路中循環(huán)流動。 壓縮機是蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)中低壓和高壓、低溫和高溫壓縮機是蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)中低壓和高壓、低溫和高溫的轉(zhuǎn)換裝置，其

6、正常工作是實現(xiàn)熱交換的必要條件。的轉(zhuǎn)換裝置，其正常工作是實現(xiàn)熱交換的必要條件。 汽車空調(diào)制冷容積式壓縮機種類繁多。按排量變化與否可汽車空調(diào)制冷容積式壓縮機種類繁多。按排量變化與否可分為定量式和變量式兩大類。常用的定量式壓縮機按運動形式分為定量式和變量式兩大類。常用的定量式壓縮機按運動形式和主要零件形狀不同，又可分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩大和主要零件形狀不同，又可分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩大類。常用的軸向活塞式壓縮機有斜盤式和搖板式兩種。類。常用的軸向活塞式壓縮機有斜盤式和搖板式兩種。2）斜盤式壓縮機）斜盤式壓縮機 斜盤式壓縮機也稱斜板式壓縮機，是一種軸向往復(fù)活塞式壓縮機。斜盤式壓縮機也稱斜

7、板式壓縮機，是一種軸向往復(fù)活塞式壓縮機。目前，斜盤式壓縮機是汽車空調(diào)中使用最為廣泛的一種壓縮機。目前，斜盤式壓縮機是汽車空調(diào)中使用最為廣泛的一種壓縮機。 圖圖8-8 斜盤式壓縮機剖視圖斜盤式壓縮機剖視圖1-主軸；主軸；2-壓板；壓板；3-帶輪軸承；帶輪軸承；4-軸封；軸封；5-密封圈；密封圈；6-前閥板；前閥板；7-回油孔；回油孔；8-斜盤；斜盤；9-吸油管；吸油管；10-后閥板；后閥板；11-軸承；軸承；12-機油泵；機油泵；13-活塞；活塞；l4-后缸蓋；后缸蓋；15-后氣缸；后氣缸；16-鋼球；鋼球；17-鋼球滑靴；鋼球滑靴；18-前后活塞球套；前后活塞球套；19-前氣缸；前氣缸；20-

8、前缸蓋；前缸蓋；21-帶輪；帶輪；22-電磁線圈電磁線圈圖圖8-9 斜盤運動原理斜盤運動原理2.冷凝器冷凝器1）冷凝器的作用）冷凝器的作用 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷凝器（汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷凝器（condenser）是一種）是一種由管子與散熱片組合起來的熱交換器。由管子與散熱片組合起來的熱交換器。 轎車的冷凝器一般安裝在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)散熱器之前，轎車的冷凝器一般安裝在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)散熱器之前，利用發(fā)動機冷卻風(fēng)扇吹來的新鮮空氣和行駛中迎面吹來的空利用發(fā)動機冷卻風(fēng)扇吹來的新鮮空氣和行駛中迎面吹來的空氣流進(jìn)行冷卻。氣流進(jìn)行冷卻。 對于一些大、中型客車和一些面包車，則把冷凝器安裝對于一些大、中型客車和

9、一些面包車，則把冷凝器安裝在車廂兩側(cè)或車廂后側(cè)和車廂的頂部。當(dāng)冷凝器遠(yuǎn)離發(fā)動機在車廂兩側(cè)或車廂后側(cè)和車廂的頂部。當(dāng)冷凝器遠(yuǎn)離發(fā)動機散熱器時，在冷凝器旁都必須安裝輔助冷卻風(fēng)扇進(jìn)行強制風(fēng)散熱器時，在冷凝器旁都必須安裝輔助冷卻風(fēng)扇進(jìn)行強制風(fēng)冷，加速冷卻。冷，加速冷卻。 其作用是對壓縮機排出的高溫高壓制冷劑蒸汽進(jìn)行冷卻，其作用是對壓縮機排出的高溫高壓制冷劑蒸汽進(jìn)行冷卻，使之凝結(jié)成高溫高壓的液體。制冷劑蒸汽放出的熱量由周圍使之凝結(jié)成高溫高壓的液體。制冷劑蒸汽放出的熱量由周圍空氣帶走，排到大氣中?？諝鈳ё撸诺酱髿庵?。2）冷凝器的結(jié)構(gòu)類型）冷凝器的結(jié)構(gòu)類型（1）管片式冷凝器。）管片式冷凝器。 圖圖8-10

10、 管片式冷凝器管片式冷凝器 1-進(jìn)口；進(jìn)口；2-散熱片；散熱片； 3-出口；出口；4-制冷劑散熱管制冷劑散熱管 管片式冷凝器結(jié)構(gòu)比較管片式冷凝器結(jié)構(gòu)比較簡單，加工方便，但散簡單，加工方便，但散熱效果較差。管片式冷熱效果較差。管片式冷凝器一般用在大中型客凝器一般用在大中型客車的制冷裝置上。車的制冷裝置上。（2）管帶式冷凝器。）管帶式冷凝器。 管帶式冷凝器的傳熱效率比管片式冷凝器可提高管帶式冷凝器的傳熱效率比管片式冷凝器可提高15%20，但它的制造工藝復(fù)雜，焊接難度大，且材料要求高，但它的制造工藝復(fù)雜，焊接難度大，且材料要求高，一般用在小型汽車的制冷裝置上。一般用在小型汽車的制冷裝置上。圖圖8-1

11、1 管帶式冷凝器管帶式冷凝器1-氣態(tài)制冷劑；氣態(tài)制冷劑；2-異型扁管；異型扁管； 3-波紋散熱片；波紋散熱片；4-液態(tài)制冷劑液態(tài)制冷劑（3）平流式冷凝器。）平流式冷凝器。 圖圖8-12 平流式冷凝器平流式冷凝器1圓柱形集管；圓柱形集管；2鋁制內(nèi)肋扁管；鋁制內(nèi)肋扁管；3波形散熱翅片；波形散熱翅片；4跨接管；跨接管；5管接頭管接頭平流式冷凝器具平流式冷凝器具有制冷劑側(cè)的壓有制冷劑側(cè)的壓力小、傳熱系數(shù)力小、傳熱系數(shù)高、質(zhì)量小、結(jié)高、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和制冷劑構(gòu)緊湊和制冷劑充注量少等特點。充注量少等特點。平流式冷凝器適平流式冷凝器適合與采用合與采用R134a為制冷劑的制冷為制冷劑的制冷系統(tǒng)配套使用。系統(tǒng)

12、配套使用。 3.蒸發(fā)器蒸發(fā)器1）蒸發(fā)器的作用）蒸發(fā)器的作用 蒸發(fā)器（蒸發(fā)器（evaporator）是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的另一個熱）是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的另一個熱交換器，其作用與冷凝器相反，是將經(jīng)過節(jié)流降壓后的液態(tài)交換器，其作用與冷凝器相反，是將經(jīng)過節(jié)流降壓后的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰汽化，吸收蒸發(fā)器表面周圍空氣的熱制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰汽化，吸收蒸發(fā)器表面周圍空氣的熱量而使之降溫，風(fēng)機再將冷風(fēng)吹到車室內(nèi)，達(dá)到降溫的目的。量而使之降溫，風(fēng)機再將冷風(fēng)吹到車室內(nèi)，達(dá)到降溫的目的。2）蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)類型）蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)類型（1）管片式蒸發(fā)器。）管片式蒸發(fā)器。 管片式蒸發(fā)器由銅質(zhì)或管片式蒸發(fā)器由銅質(zhì)或鋁質(zhì)圓管

13、套上鋁翅片組鋁質(zhì)圓管套上鋁翅片組成，經(jīng)脹管工藝使鋁翅成，經(jīng)脹管工藝使鋁翅片與圓管緊密相接觸。片與圓管緊密相接觸。其結(jié)構(gòu)較簡單、加工方其結(jié)構(gòu)較簡單、加工方便，但其換熱效率較差。便，但其換熱效率較差。圖圖8-13 管片式蒸發(fā)器管片式蒸發(fā)器（2）管帶式蒸發(fā)器。）管帶式蒸發(fā)器。 管帶式蒸發(fā)器由多孔扁管與蛇形散熱鋁帶焊接而成，工藝比管帶式蒸發(fā)器由多孔扁管與蛇形散熱鋁帶焊接而成，工藝比管片式復(fù)雜，需采用雙面復(fù)合鋁材（表面覆一層管片式復(fù)雜，需采用雙面復(fù)合鋁材（表面覆一層0.02mm0.09mm厚的焊藥）及多孔扁管材料。這種蒸發(fā)器換熱效率厚的焊藥）及多孔扁管材料。這種蒸發(fā)器換熱效率可比管片式提高可比管片式提高

14、10左右。左右。 圖圖8-14 管帶式蒸發(fā)器管帶式蒸發(fā)器1進(jìn)口；進(jìn)口；2出口；出口；3空氣；空氣；4管子；管子；5翅片；翅片；6散熱口散熱口（3）層疊式蒸發(fā)器。）層疊式蒸發(fā)器。 層疊式蒸發(fā)器由兩片沖成復(fù)雜形狀的鋁板疊在一起組成層疊式蒸發(fā)器由兩片沖成復(fù)雜形狀的鋁板疊在一起組成制冷劑通道，每兩片通道之間夾有蛇形散熱鋁帶。這種蒸發(fā)制冷劑通道，每兩片通道之間夾有蛇形散熱鋁帶。這種蒸發(fā)器也需要雙面復(fù)合鋁材，且焊接要求高，因此，加工難度最器也需要雙面復(fù)合鋁材，且焊接要求高，因此，加工難度最大，但其換熱效率也最高，結(jié)構(gòu)也最緊湊。采用新型制冷劑大，但其換熱效率也最高，結(jié)構(gòu)也最緊湊。采用新型制冷劑R134a的汽

15、車空調(diào)多采用這種層疊式蒸發(fā)器。的汽車空調(diào)多采用這種層疊式蒸發(fā)器。 圖圖8-15 層疊式蒸發(fā)器層疊式蒸發(fā)器4.膨脹閥與孔管膨脹閥與孔管1）膨脹閥）膨脹閥 膨脹閥（膨脹閥（expansion valve）安裝在蒸發(fā)器入口管路上，）安裝在蒸發(fā)器入口管路上，是一種感壓和感溫自動閥，用以調(diào)整和控制制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)是一種感壓和感溫自動閥，用以調(diào)整和控制制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的流量，保證制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)。需要注意的是器的流量，保證制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)。需要注意的是膨脹閥并不控制蒸發(fā)器的溫度。膨脹閥并不控制蒸發(fā)器的溫度。 （1）內(nèi)平衡熱力膨脹閥。）內(nèi)平衡熱力膨脹閥。 圖圖8-16 內(nèi)平衡熱力膨脹閥內(nèi)平衡熱

16、力膨脹閥1-膜片；膜片；2-內(nèi)平衡口；內(nèi)平衡口；3-針閥；針閥；4-蒸發(fā)器進(jìn)口；蒸發(fā)器進(jìn)口；5-閥座；閥座；6-閥體；閥體；7-通儲液干燥器進(jìn)口；通儲液干燥器進(jìn)口；8-彈簧；彈簧；9-感溫包；感溫包；10-毛細(xì)管毛細(xì)管內(nèi)平衡熱力膨脹閥內(nèi)平衡熱力膨脹閥（2）外平衡熱力膨脹閥。）外平衡熱力膨脹閥。 圖圖8-17 外平衡熱力膨脹閥外平衡熱力膨脹閥1膜片；膜片；2溫包壓力；溫包壓力；3毛細(xì)管；毛細(xì)管；4推桿；推桿；5蒸發(fā)器出口壓力；蒸發(fā)器出口壓力；6閥座；閥座；7過熱調(diào)整彈簧；過熱調(diào)整彈簧；8感溫包；感溫包；9彈簧壓力；彈簧壓力；10閥體；閥體；11針閥針閥 外平衡膨脹閥與內(nèi)平衡膨脹閥的區(qū)別在于：蒸發(fā)

17、器出口壓力作用于膜外平衡膨脹閥與內(nèi)平衡膨脹閥的區(qū)別在于：蒸發(fā)器出口壓力作用于膜片下側(cè)，而不是蒸發(fā)器的進(jìn)口壓力。一般蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的壓力降較大時，片下側(cè)，而不是蒸發(fā)器的進(jìn)口壓力。一般蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的壓力降較大時，選用外平衡膨脹閥，能充分而有效地利用蒸發(fā)器的所有表面積，以求提高選用外平衡膨脹閥，能充分而有效地利用蒸發(fā)器的所有表面積，以求提高換熱效率。換熱效率。（3）H形膨脹閥。形膨脹閥。 圖圖8-18 H形膨脹閥形膨脹閥1接冷凝器；接冷凝器；2至蒸發(fā)器；至蒸發(fā)器；3從蒸發(fā)器來；從蒸發(fā)器來；4至壓縮機；至壓縮機；5鋼球與彈簧；鋼球與彈簧；6溫度傳感器溫度傳感器2）孔管）孔管 孔管（孔管（orific

18、e tube）又稱膨脹管、固定孔管，是一根裝）又稱膨脹管、固定孔管，是一根裝在塑料套內(nèi)的小銅管，它與膨脹閥一樣，也是一種節(jié)流降壓在塑料套內(nèi)的小銅管，它與膨脹閥一樣，也是一種節(jié)流降壓裝置。裝置。圖圖8-19 孔管孔管1出口；出口；2孔口；孔口；3密封圈；密封圈；4進(jìn)口濾網(wǎng)進(jìn)口濾網(wǎng) 只有循環(huán)離合器孔管系統(tǒng)（只有循環(huán)離合器孔管系統(tǒng)（CCOT，Cycling Clutch Orifice Tube）才）才裝有孔管?？坠芘c膨脹閥的差別在于：孔管沒有運動零件，也不可調(diào)整，如裝有孔管?？坠芘c膨脹閥的差別在于：孔管沒有運動零件，也不可調(diào)整，如發(fā)生故障（多因堵塞所致）很難清理，一般作更換處理。發(fā)生故障（多因堵塞

19、所致）很難清理，一般作更換處理。安裝孔管的空調(diào)安裝孔管的空調(diào)系統(tǒng)，高壓側(cè)沒系統(tǒng)，高壓側(cè)沒有儲液干燥器，有儲液干燥器，但低壓側(cè)裝有集但低壓側(cè)裝有集液器。液器。5.儲液干燥器與集液器儲液干燥器與集液器1）儲液干燥器）儲液干燥器 儲液干燥器（儲液干燥器（receiver drier）串聯(lián)在冷凝器與膨脹閥之間的管路上，）串聯(lián)在冷凝器與膨脹閥之間的管路上，使從冷凝器中出來的高壓制冷劑液體經(jīng)過濾、干燥后流向膨脹閥。在制冷使從冷凝器中出來的高壓制冷劑液體經(jīng)過濾、干燥后流向膨脹閥。在制冷系統(tǒng)中，它起到儲液、干燥和過濾液態(tài)制冷劑的作用。系統(tǒng)中，它起到儲液、干燥和過濾液態(tài)制冷劑的作用。圖圖8-20 儲液干燥器儲液

20、干燥器1引出管；引出管；2干燥劑；干燥劑；3過濾器；過濾器；4進(jìn)口；進(jìn)口；5易熔塞；易熔塞；6出口；出口；7-視液鏡（觀察窗口）視液鏡（觀察窗口）2）集液器）集液器 集液器（集液器（accumulator，也稱積累器、氣液分離器）和儲液干燥器類，也稱積累器、氣液分離器）和儲液干燥器類似，但裝在系統(tǒng)的低壓側(cè)。裝有集液器的空調(diào)系統(tǒng)通常都用孔管。集液器似，但裝在系統(tǒng)的低壓側(cè)。裝有集液器的空調(diào)系統(tǒng)通常都用孔管。集液器的主要功能是防止液態(tài)制冷劑液擊壓縮機，也用于儲存過多的液態(tài)制冷劑，的主要功能是防止液態(tài)制冷劑液擊壓縮機，也用于儲存過多的液態(tài)制冷劑，內(nèi)含干燥劑也起儲液干燥器的作用。內(nèi)含干燥劑也起儲液干燥器

21、的作用。集液器集液器 1測試孔口；測試孔口；2干燥劑；干燥劑；3濾網(wǎng)；濾網(wǎng)；4泄油孔；泄油孔；5出氣管出氣管6.風(fēng)機風(fēng)機 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)采用的風(fēng)機（汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)采用的風(fēng)機（blower）也稱通風(fēng)機、）也稱通風(fēng)機、鼓風(fēng)機。按工作原理不同，風(fēng)機可分為葉輪式和容積式兩類。鼓風(fēng)機。按工作原理不同，風(fēng)機可分為葉輪式和容積式兩類。葉輪式風(fēng)機按氣體流向與風(fēng)機主軸的相互關(guān)系，又可分為離葉輪式風(fēng)機按氣體流向與風(fēng)機主軸的相互關(guān)系，又可分為離心式風(fēng)機和軸流式風(fēng)機兩種。心式風(fēng)機和軸流式風(fēng)機兩種。1）離心式風(fēng)機）離心式風(fēng)機離心式風(fēng)機的空離心式風(fēng)機的空氣流向與風(fēng)機主氣流向與風(fēng)機主軸成直角，其特軸成直角，其特點是風(fēng)壓高、風(fēng)點是風(fēng)壓高、風(fēng)量小、噪聲也小。量小、噪聲也小。蒸發(fā)器采用這種蒸發(fā)器采用這種風(fēng)機。風(fēng)機。 圖圖8-22 離心式風(fēng)機離心式風(fēng)機 2）軸流式風(fēng)機）軸流式風(fēng)機 軸流式風(fēng)機的空氣流